Скачать презентацию Измерения физических величин ФВ Основные понятия и Скачать презентацию Измерения физических величин ФВ Основные понятия и

1067037.ppt

  • Количество слайдов: 34

Измерения физических величин (ФВ) • Основные понятия и постулаты метрологии • Воспроизведение единиц ФВ. Измерения физических величин (ФВ) • Основные понятия и постулаты метрологии • Воспроизведение единиц ФВ. Эталоны • Классификация измерений • Погрешности измерений

Физическая величина это – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), Физическая величина это – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них • РМГ 29 -99 Метрология. Основные термины и определения

Значение физической величины это – выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых Значение физической величины это – выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц • РМГ 29 -99 Метрология. Основные термины и определения

Измерение это – совокупностьопераций выполняемыхдля определенияколичественного , значениявеличины • ФЗ от 26. 06. 2008 Измерение это – совокупностьопераций выполняемыхдля определенияколичественного , значениявеличины • ФЗ от 26. 06. 2008 г. № 102 “Об обеспеченииединства измерений ” совокупностьоперацийпо применению техническогосредства, хранящегоединицу физическойвеличины обеспечивающихнахождениесоотношения(в явномили неявномвиде) измеряемой , величины с ее единицейи получениезначенияэтой величины • РМГ 29 -99 Метрология. Основныетермины и определения

Схема измерения Хист Качество Измеряемая величина измерений Внешняя среда Результат измерения Х → Хдейст Схема измерения Хист Качество Измеряемая величина измерений Внешняя среда Результат измерения Х → Хдейст

Постулаты метрологии Истинное значение измеряемой величины существует, и оно постоянно Истинное значение измеряемой величины Постулаты метрологии Истинное значение измеряемой величины существует, и оно постоянно Истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно. Отсюда следует, что результат измерения, как правило, связан с измеряемой величиной вероятностной зависимостью

значение ФВ, полученное эксперименталь ным путем и настолько близкое к истинному, что в поставленной значение ФВ, полученное эксперименталь ным путем и настолько близкое к истинному, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него Измеренное значение ФВ, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественно м отношении соответствующ ую физическую величину Действительное Истинное Понятия, связанные со «значением физической величины» значение ФВ, полученное путем ее измерения Результат измерения

Основные понятия Принцип измерений – физическое явление или эффект, положенное в основу измерений Метод Основные понятия Принцип измерений – физическое явление или эффект, положенное в основу измерений Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений Методика измерения – установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом

Основные понятия Объект измерения Средство измерений • • тело (физическаясистема, процесс, явлениеи т. д. Основные понятия Объект измерения Средство измерений • • тело (физическаясистема, процесс, явлениеи т. д. ), котороехарактеризуетсяодной или несколькимиизмеряемымифизическимивеличинами техническоесредство, предназначенное для измерений имеющеенормированные , метрологические характеристикивоспроизводящееи (или) хранящееединицу физическойвеличины размеркоторойпринимаютнеизменным(в пределах установленнойпогрешности в течениеизвестного интервалавремени , , )

Качество измерений – совокупность свойств, обуславливающих получение результатов с требуемыми точностными характеристиками, в необходимом Качество измерений – совокупность свойств, обуславливающих получение результатов с требуемыми точностными характеристиками, в необходимом виде и в установленные сроки Качество измерений точность правильность достоверность сходимость воспроизводимость

Качество измерения Точность измерений • характеристика качества измерения, отражающая близость результата измерений к истинному Качество измерения Точность измерений • характеристика качества измерения, отражающая близость результата измерений к истинному значению измеряемой величины (близость к нулю погрешности результата измерения) Правильность измерения • характеристика измерения, отражающая близость к нулю систематической погрешности результата измерения

Качество измерения Достоверность измерений • характеристика качества измерений, определяющая доверие к результатам измерения. Характеризуется Качество измерения Достоверность измерений • характеристика качества измерений, определяющая доверие к результатам измерения. Характеризуется вероятностью того, что истинное (действительное) значение измеряемой величины находится в указанных пределах

Качество измерения Сходимость результатов измерений • близость друг к другу результатов измерений одной и Качество измерения Сходимость результатов измерений • близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью

Качество измерения Воспроизводимость результатов измерений • близость результатов измерений одной и той же величины, Качество измерения Воспроизводимость результатов измерений • близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др. )

Обеспечение единства измерений Качество измерени й Обеспечение единства измерений Качество измерени й

Единство измерений– • • состояниеизмерений характеризующеесятем, что их результаты выражаются в узаконенныхединицах, размеры которых Единство измерений– • • состояниеизмерений характеризующеесятем, что их результаты выражаются в узаконенныхединицах, размеры которых в установленныхпределах равны размерамединиц, воспроизводимыхпервичнымиэталонами а погрешностирезультатов измеренийизвестны и с заданнойвероятностьюне выходят за установленныепределы , , Единствоизмеренийпризванообеспечитьпрежде всего сопоставимостьрезультатов измерений полученных в разных местах и в разноевремя с помощьюразличных методови средств измерений , ,

Воспроизведение единиц величин. Эталоны Для обеспечения единства измерений ФВ важно, чтобы единицы были одинаковы Воспроизведение единиц величин. Эталоны Для обеспечения единства измерений ФВ важно, чтобы единицы были одинаковы в их вещественном выражении в тех образцах (эталонах), с которыми сравнивается измеряемая физическая величина

Эталон – • средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) Эталон – • средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке

Классификация эталонов Первичные Международные Специальные Эталоны-копии Вторичные Эталоны сравнения Рабочие эталоны Рабочие средства измерения Классификация эталонов Первичные Международные Специальные Эталоны-копии Вторичные Эталоны сравнения Рабочие эталоны Рабочие средства измерения Эталоны Национальные

Первичный эталон – • эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению Первичный эталон – • эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью национа льные государств енные специал ьные

Государственная эталонная база Первичные эталоны Национальный эталон • эталон, признанный официальным решением служить в Государственная эталонная база Первичные эталоны Национальный эталон • эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны Специальный эталон • эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и заменяющий для этих условий первичный эталон Международный эталон • эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами

Основные требования к первичным эталонам сличаемость воспроизводи мость неизменность Конструкция эталона, его физические свойства Основные требования к первичным эталонам сличаемость воспроизводи мость неизменность Конструкция эталона, его физические свойства и способ воспроизведения единицы определяются ФВ, единица которой воспроизводится, и уровнем развития измерительной техники в данной области измерений

Неизменность – • свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного Неизменность – • свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного интервала времени. При этом все изменения, зависящие от внешних условий, должны быть строго определенными функциями величин, доступных точному измерению

Воспроизводимость – • возможность воспроизведения единицы ФВ на основе ее теоретического определения с наименьшей Воспроизводимость – • возможность воспроизведения единицы ФВ на основе ее теоретического определения с наименьшей погрешностью для существующего уровня развития измерительной техники. Это достигается путем постоянного исследования эталона в целях определения систематических погрешностей и их исключения путем введения соответствующих поправок

Сличаемость – • возможность обеспечения сличения с эталоном других средств измерений, нижестоящих по поверочной Сличаемость – • возможность обеспечения сличения с эталоном других средств измерений, нижестоящих по поверочной схеме, в первую очередь вторичных эталонов, с наивысшей точностью для существующего уровня развития техники измерения. Это свойство предполагает, что эталоны по своему устройству и действию не вносят каких-либо искажений в результаты сличений и сами не претерпевают изменений при проведении сличений

Классификация измерений. Признаки Характеристики точности (равноточные и неравноточные); Число измерений в серии (однократные и Классификация измерений. Признаки Характеристики точности (равноточные и неравноточные); Число измерений в серии (однократные и многократные); Отношение к изменению измеряемой величины (статические и динамические); Выражение результата измерений (абсолютные и относительные); Метрологическое назначение (технические, метрологические); Общие приемы получения результатов (прямые, косвенные, совокупные и совместные)

Классификация измерений равноточные измерения - ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами Классификация измерений равноточные измерения - ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях неравноточные измерения - ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях

Классификация измерений статическое измерение - измерение ФВ, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей Классификация измерений статическое измерение - измерение ФВ, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения (длина, масса и т. д. ) динамическое измерение - измерение изменяющейся по размеру ФВ (устойчивость к многократному растяжении, изгибам и т. д. )

Классификация измерений прямое измерение - измерение, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно по Классификация измерений прямое измерение - измерение, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно по показанию средства измерения (СИ) косвенное измерение - определение искомого значения ФВ на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной

Классификация измерений совокупные измерения - проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые Классификация измерений совокупные измерения - проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях

Классификация измерений совместные измерения - проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для Классификация измерений совместные измерения - проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними (зависимость влажности материала от влажности окружающей среды – изотерма сорбции)

Классификация измерений Абсолютное измерение - измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных Классификация измерений Абсолютное измерение - измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант (F = mg)

Классификация измерений Относительное измерение - измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, Классификация измерений Относительное измерение - измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную (относительная влажность воздуха, удлинение при разрыве в %)

Классификация измерений Метрологическое измерение – измерения при помощи эталонов с целью воспроизведения единиц ФВ Классификация измерений Метрологическое измерение – измерения при помощи эталонов с целью воспроизведения единиц ФВ или передачи их размера СИ Техническое измерение – измерения при помощи рабочих средств измерения (контроль качества продукции, научноисследовательские испытания)